HFM1基因变异与卵巢早衰相关性研究

Premature ovarian failure (POF) is a term classically defined as loss of ovarian function in women before the age of 40 years, which seriously impacts on patients’ reproductive health. POF is a kind of highly heterogeneous complex diseases, affecting 1-2% of women under the age of 40 years. Although the etiology of POF is not clear, including genetic, immune, infection, environment, enzymatic defects and iatrogenic, majorith of patients are idiopathic. Various data indicate that POF has a strong genetic component. Our previous study about a non-syndromic POF family using whole-exome sequencing had first demonstrated the variances in HFM1 associated with recessive inherited POF. On the basis of our previous finding of HFM1 variances，genetic role of HFM1 in POF will be further explored in this study through expanding the sample size. Moreover，we would like to identify the new variances in HFM1 in the patients with POF and its relationship with POF by constructing minigene, site-directed mutagenesis, detection of related protein activity and mRNA expression of HFM1 in peripheral blood mononuclear cells and cervical tissue both in patients and controls. This original study would be helpful to further clarify the pathogenesis and the molecular genetic mechanism of POF, providing the theoretical basis for early intervention and new treatment approaches, improving reproductive health and the life quality of women.

卵巢早衰系女性40岁前发生卵巢功能衰竭，育龄妇女发病率1-2%，严重影响患者生殖健康。病因尚不明确，是一类涉及多种因素共同作用的临床高度异质的复杂疾病，包括遗传、免疫、感染、环境、酶学缺陷、医源性等因素，但绝大多数系特发性，目前已发现数十种基因变异与卵巢早衰相关。申请人前期对一个卵巢早衰家系通过全外显子组测序，首次提出HFM1基因变异与该遗传性卵巢早衰密切相关。本研究以初筛出的HFM1变异位点为基础，继续扩大样本量深入研究，进一步明确HFM1基因变异在卵巢早衰发病中的作用。通过Minigene构建、体外细胞定点突变、相关蛋白活性检测，结合该家系及散发病例患者及对照外周血单核细胞及宫颈组织HFM1基因mRNA表达，进行HFM1基因功能验证，从而解析卵巢早衰分子遗传机制，有助阐明卵巢早衰的发病机理，为卵巢早衰的早期干预、开辟新的治疗途径提供理论基础，对促进生殖健康、提高女性生活质量具重要意义。

卵巢早衰系女性40岁前发生卵巢功能衰竭，育龄妇女发病率1-2%，严重影响患者生殖 健康。病因尚不明确，是一类涉及多种因素共同作用的临床高度异质的复杂疾病，包括遗传、免疫、感染、环境、酶学缺陷、医源性等因素，但绝大多数系特发性，目前已发现数十种基因变异与卵巢早衰相关。我们前期研究发现的HFM1是一个重要的减数分裂相关基因，位于染色体1p22.2，编 码1个含1435个氨基酸残基、分子质量为172kDa的ATP依赖DNA解旋酶，在人类卵巢、睾丸 生殖细胞系中高表达，该基因在减数分裂过程中的DNA损伤修复、基因调节等方面均发挥 重要作用。Hfm1-/-雌鼠表现为卵巢体积减小、卵泡数量减少以及生育力低下，与我们发表在《新英格兰医学杂志》上隐性遗传卵巢早衰家系患者表型一致；Hfm1-/-雄鼠在精母 细胞减数分裂过程中出现同源染色体联会、重组数目减少，提示HFM1基因变异亦可能引发精母细胞减数分裂异常进而导致无精子症或者严重少弱精子症的发生。鉴于HFM1基因在生殖细胞减数分裂过程中的重要作用，我们首先对后期收集到的138例散发性POI患者 进行HFM1变异检测，共发现了6个变异位点，结果表明减数分裂基因HFM1是一个新的汉族 人卵巢早衰致病基因，该研究成果发表在2016 Clinical Genetics上。继之，我们再对8 0例无精子症或者严重少弱精子症的患者及160例健康生育男性进行HFM1基因的变异位点 筛查，该研究成果发表在2017 Sci China Life Sci上。再通过 Minigene构建、体外细胞定点突变、相关蛋白活性检测，结合该家系及散发病例患者及对照外周血单核细胞及宫颈组织HFM1基因mRNA表达，进行HFM1基因功能验证，初步阐明该基因变异的卵巢早衰分子遗传机制，进一步补充卵巢早衰的发病机理，为卵巢早衰的早期干预、开辟新的治 疗途径提供理论基础，对促进生殖健康、提高女性生活质量具重要意义。